EVOLUÇÃO DA TERRA

                         


    A geologia é uma ciência fundamental para explicar as nossas origens. A história da Terra está gravada nas rochas. Geólogos estudam suas propriedades para reconstruir o passado do nosso planeta. Cada camada é um capitulo dessa historia. As camadas mais profundas são as mais antigas. Às vezes, essas camadas contêm fósseis, que são restos petrificados de seres vivos. Com isso, nós aprendemos que a história da vida na Terra é muito antiga, e que tem em torno de três bilhões e meio de anos, e que vem se transformando desde então. Verificou-se que as rochas mais antigas existem há três bilhões e meio de anos. Naturalmente, o planeta é de época anterior ao que as rochas começaram a formar a crosta terrestre.

    O planeta teria se formado pela agregação de poeira cósmica em rotação, aquecendo-se depois, por meio de violentas reações químicas. O aumento da massa agregada e da gravidade catalisou impactos de corpos maiores. Essa mesma força gravitacional possibilitou a retenção de gases constituindo uma atmosfera primitiva. Não tinha forma regular, mas à proporção que atraiu maior quantidade de matéria, começou a tomar forma esférica. Há cerca de quatro bilhões e meio de anos, a Terra era um planeta ainda em formação, uma bola de fogo. A superfície era toda líquida, não de água, mas de rocha e metais incandescentes. A partir do resfriamento superficial do magma, consolidaram-se as primeiras rochas, chamadas magmáticas ou ígneas. Formou-se, assim, a litosfera ou crosta terrestre.
 


Nebulosa – Nuvem de poeira e gás oriunda da explosão de uma estrela,
e berçário de futuros sistemas planetários.


    Ao longo de bilhões de anos sua superfície começou a solidificar-se lentamente, e a emanar gases e vapores provenientes das rochas, formadas pelas larvas dos vulcões. Com isso, começou a aparecer a atmosfera (uma massa de gás ultra-aquecida) e espessas camadas de nuvens, que envolveram a terra, escurecendo-a por completo. Só o fogo dos vulcões e as fortes descargas de eletricidade acumulada no ar iluminavam as trevas. O envoltório atmosférico primordial atuou como isolante térmico, criando o ambiente na qual se processou a fusão dos materiais terrestres. Os elementos mais densos e pesados, como o ferro e o níquel, migraram para o interior; os mais leves localizaram-se nas proximidades da superfície. Dessa forma, constituiu-se a estrutura interna do planeta, com a distinção entre o núcleo, manto e crosta (litosfera). O conhecimento dessa estrutura deve-se à propagação de ondas sísmicas geradas pelos terremotos. Tais ondas, medidas por sismógrafos, variam de velocidade ao longo do seu percurso até a superfície, o que prova que o planeta possui estrutura interna heterogênea, ou seja, as camadas internas possuem densidade e temperatura distintas.

    Aos poucos, a condensação do vapor provocou a queda de chuvas. Durante os primeiros 700 milhões de anos, a Terra era assim, como um vulcão gigante. Assim, iniciou-se o processo de intemperismo (decomposição das rochas) responsável pela formação dos solos e conseqüente início da erosão e da sedimentação. No decorrer desse processo, as elevações primitivas (pré-cambrianas) sofreram enorme desgaste pela ação dos agentes externos, sendo gradativamente rebaixadas. Hoje, apresentam altitudes modestas e formas arredondadas pela intensa erosão.



Aparência idealizada de Terra primitiva

    Os mares e oceanos ferviam; colunas de vapor pairavam sobre eles. Depois, o borbulhar cessou, mas as águas permaneceram escaldantes.

    Durante milhões e milhões de anos o resfriamento prosseguiu, graças às chuvas torrenciais (que vieram a produzir um tremendo dilúvio que durou muitos séculos) e ao oceano.

    Muito tempo se passou, e então, cerca de 200 milhões de anos atrás, a Terra finalmente começou a ficar um pouco parecida com o que é hoje: a maior parte da superfície já estava coberta de água, mas havia um único continente, chamado Pangea (que em grego, quer dizer "uma terra só").

    Em seus primeiros tempos geológicos, a superfície da Terra sofreu violentas transformações, provocadas por abalos sísmicos, erupções vulcânicas constantes e um intenso bombardeio de asteróides - Rochas de todos os tamanhos caíam constantemente sobre o nosso planeta.

    A cerca de 60 milhões de anos atrás a Terra foi atingida por um asteróide, que dizimou os dinossauros e exterminou com aproximadamente 70% da vida sobre a face do planeta.

 

    Com o decorrer do tempo, a temperatura do mar arrefeceu ainda mais, as rochas esfriaram, tornando possível o aparecimento das primeiras formas de vida no planeta.


    TEORIA DA DERIVA DOS CONTINENTES - Ao recortar um mapa-múndi, retirando dele os oceanos, percebe-se, por exemplo, que a costa oriental da América se encaixa nos contornos ocidentais da Europa e da África. O mesmo ocorre com outras partes do mundo, como se elas fossem as peças de um enorme quebra-cabeças. Este fato sugeriu a hipótese de que os continentes se formaram a partir de um único supercontinente, que numa determinada época geológica ter-se-ia rompido em várias partes, batizado de Godwana ou Pangéia.



Formação dos blocos continentais: Godwana ou Pangéia.

    1.0 – ORIGEM - A idéia dos continentes à deriva é muito antiga e surgiu algum tempo depois que os cartógrafos europeus começaram a mostrar o contorno das costas do novo mundo. Em 1596, quase cem anos após as viagens de Colombo e Cabral, o cartógrafo alemão Abraham Ortelius, de tanto fazer mapas, notou a similaridade no contorno das Américas, Europa e África e concluiu no seu trabalho "Thesaurus Geographicus" que estes continentes estavam juntos e depois se desmembraram devido às pressões causadas por terremotos e inundações.

    No século XVII, o matemático e filósofo francês René Descartes (1596-1650) formulou a hipótese de que a Terra se teria formado a partir de uma massa incandescente que se resfriou, conservando, porém, um núcleo quente. Em 1880 Eduard Suess defendeu a idéia que a África, América do Sul, Austrália e Índia faziam parte de um mesmo continente, o qual denominou de Gondwanaland (terra do antigo reino dos Gonds, na Índia). Neste mesmo ano Osmond Fisher e George Darwin desenvolveram a hipótese que a Lua se desprendeu da região do Oceano Pacífico, ocasionando o desequilíbrio e movimento dos continentes.

    Em 1915, o alemão Alfred Wegener publicou a “Teoria da Deriva dos Continentes”, propondo que a 200 milhões de anos atrás todos as massas emersas de terra estariam reunidas em um único supercontinente, denominado Pangea ou Gondwana, envolto por um mar universal, a Panthalassa. Quando Alfred Wegener publicou o seu primeiro trabalho a idéia de deriva dos continentes já tinha mais de 300 anos; mas este astrônomo, geofísico e meteorologista alemão construiu uma teoria consubstanciada em argumentos sólidos e dados levantados por diversas áreas do conhecimento científico: geografia, geologia, biologia e climatologia.



No período Jurássico o mega-continente Pangéia
começou a se fragmentar...

    2.0 - EVIDÊNCIAS - Além da semelhança entre as margens dos continentes, que se encaixam como um grande quebra-cabeça, Wegener buscou evidências geológicas, paleontológicas e climáticas, particularmente nos continentes do hemisfério sul, para fundamentar sua hipótese.


  • Como se pode perceber os atuais fragmentos continentais ainda se encaixam como um quebra-cabeça gigante. As imperfeições verificadas na montagem são causadas pela dinâmica da superfície do planeta que, devido à descida subida do nível do mar ou à erosão, alarga ou diminui a costa dos continentes.


  • Essa hipótese encontra no fundo dos oceanos uma série de indícios em seu favor. Um deles é a existência de sistemas de cordilheiras no fundo das águas. Estes sistemas estão situados a uma distância regular das áreas continentais, constituindo-se em uma faixa de separação entre elas. A oceanografia comprovou que o fundo dos mares foi se formando à medida que os continentes se afastavam. Esse movimento, que ainda persiste, tem uma velocidade de cerca de 3 cm por ano. Assim, no início da era cristã, a América estava aproximadamente 60 metros mais perto da Europa e da África. Os oceanógrafos descobriram que essas montanhas submarinas são, em grande parte, vulcões submarinos que lançaram lava continuamente há mais de 100 milhões de anos. Enquanto os continentes se afastavam gradativamente, por esses vulcões saía magma, proveniente do interior da Terra, que ia preenchendo o espaço aberto. O oceano Atlântico é percorrido de norte a sul por uma cadeia submarina de montanhas, a "dorsal meso-atlântica", formada por uma série de montanhas vulcânicas.


  • O Paleomagnetismo também confirma essa teoria: quando a lava sai de um vulcão e se solidifica, "grava-se" na rocha formada a direção do campo magnético terrestre que existia na ocasião: As partículas de óxido de ferro contidas nas rochas permanecem magnetizadas com a mesma orientação que o campo magnético terrestre tinha naquele momento. Os cientistas comprovaram que essa magnetização não se altera com o tempo e que através dela se pode conhecer o "caminho" percorrido pelos pólos magnéticos. Esses conhecimentos possibilitaram a determinação aproximada das idades das rochas submarinas.


  • Wegener argumentava que algumas cadeias que se encontravam bruscamente interrompidas, como seria o caso de cadeias na Argentina e África do Sul, adquiriam perfeita continuidade quando se juntavam a América e África; formações geológicas iguais, com rochas e estruturas idênticas são encontradas nos continentes dos dois lados do atlântico. Entretanto, o argumento geológico mais forte que Wegener apresentou está relacionado com o empilhamento estratigráfico de rochas que ocorre no nordeste da Índia, Antártida, sudeste da América do Sul, leste da África e Austrália, as quais possuem idades variando entre 300 e 135 Milhões de anos atrás. Esta sucessão de rochas (chamadas de seqüência Gondwana), sendo resultante dos mesmos processos tectônicos e deposicionais, mas estão distribuídas em diferentes áreas, o que reforça a idéia da junção dos continentes no hemisfério sul em épocas anteriores a 135 Milhões de anos.


  • O registro fóssil do período Carbonífero (que ocorreu aproximadamente entre 360 a 286 milhões de anos) e do Permiano (entre 286 a 245 milhões de anos) é semelhante entre a América do Norte e Europa e entre os continentes do hemisfério Sul e Índia.

  • Antigos recifes de algas coralíneas foram achados no Paleozóico inferior do círculo ártico, estes corais são característicos do equador, donde se conclui que, no paleozóico inferior, o equador passava por estas regiões.


    3.0 ESTRUTURA INTERNA DA TERRA

    Manto - com cerca de 2.800 km (formado por silicatos, sendo a maior parte sólida).

    Núcleo externo - com cerca de 2.300 km de espessura, formado por ferro e níquel derretidos.

    Núcleo interno - com temperatura em torno de 4.000o C (sólido, composto de ferro e níquel, com cerca de 2.400 km de diâmetro).


Distribuição mundial das placas tectônicas e tipos de limites entre elas. Atualmente, a Terra tem sete placas tectônicas principais e muitas mais sub-placas de menores dimensões.

 

    Admite-se hoje que a Terra seja formada por:


    1. Uma crosta terrestre ou litosfera (do grego lithos = pedra e sphaira = esfera), sobre a qual vivemos. Sua espessura é variável: nas regiões continentais atinge 40 km, enquanto sob os oceanos tem apenas 5 km. Além da litosfera - que pode ser comparada a uma casca de ovo -, a superfície terrestre possui massas de água (hidrosfera) e é envolvida por gases (atmosfera, que se estende até cerca de 500 km) - A atmosfera terrestre serve como um manto protetor, bloqueando a ação solar nociva e impedindo os meteoritos de atingirem a superfície do planeta, e acumula calor, evitando o frio extremos do espaço cósmico. O oxigênio e o silício constituem cerca de ¾ da crosta terrestre, e junto com o alumínio, que aparece em grande proporção. Oito elementos predominam em sua composição, perfazendo 99% da massa da crosta.

    2. Um manto superior (que vai até aos 100 metros de profundidade) que juntos formam a Litosfera rígida e plástica. Abaixo desta camada encontra-se o manto inferior (que vai até aos 2.890 Km), que através de fusões parciais, mantém suas rochas num estado constante de alta viscosidade, que provoca corrente de convecção em direção à Litosfera.

    3. Um núcleo de metal em estado líquido, de níquel e ferro - Sabe-se da existência de um outro núcleo, sólido, dentro do núcleo líquido, com um raio de cerca de 1200 km.

    Durante o Período Jurássico, que se iniciou há cerca de 180 milhões de anos, a Pangéia começou a se dividir e a formar os atuais continentes.


    4.0 TEORIA DAS PLACAS TECTÔNICAS - A partir dessas idéias, entre 1967 e 1968 nasce a “Teoria das Placas Tectônicas”, com os trabalhos de J. Morgan, X. Le Pichon e D. McKenzie, entre outros.

    Essa teoria postula que a crosta terrestre, mais precisamente a litosfera - que engloba toda a Crosta e a parte superior do Manto, até cerca de 100 km de profundidade - está quebrada em um determinado número de placas rígidas, que se deslocam com movimentos horizontais, que podem ser representados como rotações com respeito ao eixo que passa pelo centro da Terra.



Corte das camadas ou extratos da Terra:
Atmosfera = 500 km
Crosta terrestre = entre 5 e 40 km de espessura



    O diagrama representa as “camadas” da Terra. As setas pretas indicam o movimento de deslizamento das placas tectônicas em conseqüência do movimento de conveção da camada magmática do interior do planeta.


    Essas movimentações ocorrem porque a litosfera, mais leve e fria, praticamente "flutua" sobre o material mais quente e denso e parcialmente fundido, existente no topo da astenosfera. É nessa parte viscosa, dos primeiros 200 km da astenosfera, que são geradas as correntes de convecção, supostamente o mecanismo que proporciona a movimentação das placas tectônicas.

    As placas deslizam ou colidem umas contra as outras a uma velocidade variável de 1 a 10 cm/ano. Justamente nos limites das placas tectônicas, ao longo de faixas estreitas e contínuas, é que se concentra a maior parte da sismicidade de toda a Terra, ou seja de incidência de terremotos. É também próximo das bordas das placas que o material fundido (magma), existente no topo da astenosfera, ascende até a superfície e extravaza-se ao longo de fissuras, ou através de canais para formar os vulcões. Apesar de os terremotos e vulcões normalmente ocorrerem próximo aos limites das placas, excepcionalmente, podem acontecer superterremotos nas regiões internas das placas.

    Origem dos terremotos e maremotos - A alguns quilômetros abaixo da superfície, as rochas frias da crosta fundem-se em uma massa pastosa, sob altíssima pressão. A superfície terrestre e os leitos submarinos são, pois, apenas um “invólucro" muito delicado que cobre um verdadeiro lençol de fogo. Nessas circunstâncias, o "invólucro" (a crosta) torna-se o ponto de incidência de todas as correntes que existem no seu fluido incandescente interno. Ao deslocar-se, o bloco continental atrita-se com o bloco do fundo oceânico; em conseqüência originam-se terremotos ou maremotos violentos.

    A crosta terrestre sofre, a grandes profundidades, a ação de fortes correntes de convecção, isto é, circulações de calor semelhantes às que se verificam na água fervente. São essas correntes de calor que fazem o núcleo de metal líquido do planeta comportar-se como um dínamo elétrico, que certamente é a fonte do magnetismo terrestre.


    5.0 DADOS ASTRONÔMICOS E GEOLÓGICOS SOBRE O PLANETA TERRA
- A 30 metros abaixo da superfície, a temperatura sobe de um grau; a 60 metros, de dois; a 90, de três; e assim por diante. Além disso, também a pressão se eleva cada vez mais. Sabe-se que o calor pode ser produzido não apenas pelo fogo, mas igualmente pela radiatividade. Assim, o aquecimento do núcleo pode ser devido à presença de minerais radioativos disseminado nas rochas.

    A Terra é o terceiro planeta a contar do Sol; o 5O em tamanho (seu raio médio, no equador, é de cerca de 6.378 km até o centro da terra), sendo o maior e mais denso Planeta rochoso [densidade relativa: 5,517 (água = 01)]. A sua forma é denominada “geóide”: achatada nos pólos e abaloada no equador. Cerca de 70% de sua superfície é coberta de água, que não é encontrada sob a forma líquida na superfície dos outros Planetas. As nuvens cobrem cerca de 50% da atmosfera, que tem uma composição de c. 78% nitrogênio, 21% oxigênio, 1% vapor d'água, argônio, dióxido de carbono e traços de outros gases.

    A Terra é cerca de 49 vezes maior que seu satélite, a Lua. Todavia, a Lua, é suficientemente grande para que ambos sejam considerados como um sistema duplo de planetas [Na Lua, onde não existe atmosfera, a temperatura é tão alta durante o dia que se lá houvesse água ela ferveria com a ação do sol; e à noite a temperatura lunar é mais baixa que a dos lugares mais gelados da Terra].

    No dia 02/01 ela está no seu Periélio (ou seja, mais próxima do Sol em sua órbita, a aproximadamente 147.100.000 km); no dia 05/07 ela está no Afélio (ou seja, mais distante do Sol, 152.100.00 km do Sol). Sua velocidade equatorial de escape é de 11,2 Km/s [velocidade necessária para se empreender a um corpo para que este consiga escapar à atração gravitacional da Terra].

    O Planeta apresenta 14 movimentos, dos quais destacamos:

    1. Rotação (no sentido oeste-leste, a uma velocidade quase igual à do som - tendo como efeito o movimento aparente de todas as Estrelas dirigidas de leste para oeste - vistas da Terra); como conseqüência da força centrífuga gerada é que temos o abaulamento da Terra na região equatorial e o conseqüente achatamento dos pólos, causando também a circulação dos ventos (força de Cariolls). Esse movimento origina os dias e noites; porém não se dá com igual velocidade em todas as regiões da Terra: na zona equatorial ele é mais rápido, diminuindo nas Latitudes que se aproximam dos pólos. Por isso, a transição do dia para a noite (e vice-versa) é mais rápida, por ex., nos países da América Central e no norte da América do Sul, África etc., e mais lenta nos países escandinavos (Suécia, Finlândia, Noruega), onde a alvorada e o pôr do Sol chegam a durar horas. Entretanto o tempo de Rotação é o mesmo em qualquer ponto do Planeta: um dia tem duração de 23h 56m 09,54s.

    2. Translação: dura 365 dias, 6 h 9 min 3 ½ s (a uma distância média ao Sol de 149.509.000 Km e a uma velocidade de 29,7 Km/s); movimento este que origina as Estações em conjunto com o...

    3. Movimento de Precessão dos Equinócios: Exceto Plutão, nenhum Planeta orbita com inclinação maior que a Terra (1110 de Latitude solar, positiva ou negativamente, o que equivale a dizermos que seu eixo de Rotação está inclinado em relação à sua órbita em 230 27'); isso significa que vemos as órbitas dos demais Planetas um pouco acima ou um pouco abaixo do céu terrestre (projetados na Esfera Celeste) - Se representarmos a Terra por uma bola de tênis de mesa (ping-pong), Plutão estará a uma distância de 10 Km da órbita terrestre.

 



    POR QUE O CÉU DIURNO É AZUL? - A luz solar é composta de uma gama de cores que vai do violeta ao vermelho. As partículas de poeira, fuligem, sais e água suspensas no ar dispersam os raios do Sol sem uniformidade - atuando mais sobre o violeta e o azul que sobre o vermelho. Por isso, o céu - que fisicamente não existe (o que existe é o espaço cósmico, revelado à noite pelo céu estrelado) - aparece azulado.


Esta é a famosa falha de San Andréas (EUA), que atravessa a região da Califórnia. Estima-se que um grande terremoto (que eles batizaram antecipadamente de “Big One”) deverá devastar os territórios nas proximidades da falha.

   


 

Nas próximas lições vamos estudar a origem da vida na Terra, a Teoria da Evolução, e o estudo dos fósseis (paleontologia).


 

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